Epigenetika je poměrně mladý vědní obor, jehož poznatky narůstají raketovým tempem – zatímco v roce 1958 byly publikovány pouhé 3 odborné články týkající se epigenetiky, v roce 2024 to bylo už 14 938 článků. S počtem studií logicky roste i šíře témat, kterými se zabývají. A mezi ty z mého pohledu nejzajímavější patří studie o souvislostech epigenetiky a alternativní medicíny.

Ukazují totiž, že tvrzení o šarlatánech a bláznech, kteří jim slepě věří, jsou minimálně v některých případech úplně mimo. Za skutečností, že spoustě lidí pomáhají, totiž zdaleka nestojí jen kombinace náhody a placebo efektu, ale změny, které minimálně některé z těchto metod způsobují hluboko na buněčné úrovni. Účinnost některých z nich je totiž natolik velká, že dokáže měnit i aktivitu některých genů v naší DNA.

Pojďme se teď proto podívat na prokázané pozitivní účinky některých tradičních léčebných systémů.

Tradiční čínská medicína

Tradiční čínská medicína (TČM) je velice starý léčebný systém. Dle archeologických nálezů byly některé z jejích metod využívány již ve 14. stolení př. n. l., ve 3. století př. n. l. byl pak zformulován jeden z jejích základních textů, kánon Chuang-ti nej-ťing. Z pohledu epigenetiky přitom patří mezi vědecky nejlépe prozkoumané léčebné systémy.

Většina lidí si v souvislosti s TČM představí doplňky stravy a akupunkturní jehličky, ve skutečnosti jde ale o systém, který klade velký důraz na harmonizaci všech oblastí života – výživy, spánku, pohybu… A dokonce i oblasti našich emocí.

A přesně to vlastně říká i epigenetika. O tom, jestli budou naše geny pracovat v náš prospěch, nebo naopak proti nám, totiž možná ještě více než samotná dědičnost rozhoduje spousta malých, každodenních rozhodnutí právě z oblasti životního stylu, a to včetně míry stresu a negativních emocí.

Existuje ale i celá řada odborných studií, které se zaměřuje přímo na epigenetické účinky některých léčebných postupů v rámci TČM.

Síla čínských bylin

Hodně pozornosti vědců se upírá zejména na epigenetické působení bylin a jiných přírodních látek využívaných v TČM. A vypadá to, že velká část z nich působí mj. i epigenetickou cestou. Když se například vědci v rámci jedné studie pustili do zkoumání dvou stovek tradičních bylinných formulí, zjistili epigenetické působení u 99 % z nich!

Ostatně i řada epigeneticky působících živin a bylin, které najdete na těchto stránkách v sekci O výživě je v rámci TČM hojně využívána, doporučuji proto kliknout na jednotlivé odkazy, pod nimiž kromě spousty dalších informací najdete i odkazy na konkrétní vědecké výzkumy.

Jeden z nejsilnějších epigeneticky působících prostředků tradiční čínské medicíny je kurkuma, konkrétně v ní obsažené barvivo kurkumin ». Efektivně reguluje všechny typy epigenetických reakcí, působí silně protizánětlivě a protinádorově, pomáhá diabetikům, lidem s kardiovaskulárními či autoimunitními onemocněními, sportovcům i těm, kteří potřebují zhubnout.

Kozinec blanitý neboli astragalus » patří mezi nejoblíbenější byliny TČM – nachází se více než ve svou stovkách tradičních léků tohoto systému. Jde o silný adaptogen a imunostimulant s pozitivními účinky na mozek, srdce a cévy, játra a ledviny, a dokonce dokáže efektivně zpomalovat stárnutí. Některé z jeho účinných látek (zejména astragalosidy) přitom mají prokázané epigenetické účinky.

To samé platí pro další silný adaptogen – rhodiolu, která vyniká například svými účinky na fyzickou i mentální výkonnost či antidepresivním působením.

Oblíbenou epigeneticky působící bylinou využívanou v rámci TČM je i šišák bajkalský, jehož účinné látky navíc ochotně pronikají přes hematoencefalickou bariéru, a mohou tak působit přímo na mozkovou tkáň. Proto je mj. velmi účinný i při úzkostech a jiných psychických potížích.

TČM od svých počátků využívá kotvičník zemní », oblíbené bylinné afrodiziakum s pozitivními účinky na močový systém. I část jeho účinků je přitom zprostředkována jeho epigenetickým působením.

Pozitivním vlivem na mozek, srdce a cévy, ale i třeba na PMS nebo astma má i ginkgo biloba ». Tento strom byl přitom v Číně pěstován a kultivován již před více než tisíci lety.

Prokázáno bylo i epigenetické působení mnoha směsí, které TČM využívá. Například směs Xiao Chia Hu Tang, zvyšuje acetylaci histonů v hipokampu a zvyšuje aktivitu genu pro tvorbu nervového růstového faktoru BDNF, což pravděpodobně stojí i za jejími antidepresivními účinky.

Akupunktura

Při akupunktuře se aplikují jehličky do přesně stanovených bodů. Tyto body lze ale stimulovat i jinými podněty, například tlakem (akupresura) nebo elektrickými impulzy (elektroakupunktura). Podle TČM pomáhá stimulace těchto bodů obnovit optimální proudění životní energie čchi v jednotlivých drahách neboli meridiánech.

Existenci energie čchi ani meridiánů se zatím prokázat nepodařilo, zato ale existuje celá řada studií prokazující epigenetické změny vzniklé v důsledku aplikace akupunktury a příbuzných metod – například jde o změny v oblasti metylace genů.

Například u žen trpících syndromem polycystických vaječníků (PCOS) došlo už po jediné aplikaci elektroakupunktury ke změně aktivity 2 369 genů, přičemž u 80 z nich došlo k úplnému převrácení aktivity (tj. zapnutí zcela vypnutých, a naopak vypnutí chybně zapnutých genů). To se projevilo například pozitivními změnami v oblasti metabolismu glukózy. Rozsáhlé pozitivní epigenetické změny v důsledku aplikace akupunktury byly ale potvrzeny třeba i v případě osob trpících syndromem vyhoření.

Ájurvéda

Stejně jako TČM, i indická ájurvéda patří mezi velice staré léčebné systémy – vznikla pravděpodobně zhruba před 3 000 let. I tady platí, že z pohledu epigenetiky jsou nejlépe prozkoumány ájurvédské byliny. Některé z nich jsem popsala už výše, protože je využívá TČM – například kurkumin nebo kotvičník. Za zmínku ale stojí i některé další.
Například jedna z klíčových ájurvédských bylin, ashwagandha », ovlivňuje metylaci genů, modifikaci histonů (např. prostřednictví sirtuinů) i regulaci pomocí nekódujících RNA. Má výrazný zklidňující efekt, pomáhá při řadě psychických potížích nespavosti, ale zároveň coby adaptogen podporuje i vitalitu.

Mezi tradiční ájurvédské byliny patří i gurmar », který vyniká svým antidiabetickým působením – hladinu glukózy v krvi dokáže snižovat podobně efektivně jako některé antidiabetické léky.

Ájurvéda využívá i himalájskou bylinu Coleus forskohlii », která díky podpoře tvorby cAMP pomáhá zlepšit přenos informací uvnitř buněk. Díky tomu může podpořit například zdraví kardiovaskulárního systému, funkci štítné žlázy, plodnost, zdraví pokožky a také hubnutí. 

Očistné procedury

Epigenetické účinky má i Panchakarma – komplexní hloubková očistná procedura využívaná v ájurvédě. Ovlivňuje většinu epigenetických reakcí, konkrétně metylaci genů, acetylaci histonů i regulaci pomocí microRNA.

Jóga, meditace, dechová cvičení

Poměrně rozsáhlé epigenetické účinky mají i různé postupy využívané v rámci jógy, ať už je to samotné cvičení, dechové praktiky nebo meditace.

Například jóga pomáhá nejen snížit hladiny stresových hormonů (zejména kortizolu), ale také zvýšit produkci nervového růstového faktoru BDNF, což je důležité například pro udržení mentální výkonnosti, prevenci neurodegenerativních onemocnění, ale třeba i při depresích či jiných psychických problémech. Její praktikování navíc epigenetickou cestou ovlivňuje i imunitu, zánět, a dokonce působí i protirakovinně.

Řada meditačních technik zase účinně ovlivňuje tvorbu hormonů (např. kortizolu, adrenalinu či „spánkového hormonu“ melatoninu), neurotransmiterů (serotoninu, dopaminu, GABA a dalších) a také BDNF. Zobrazovací metody dokonce ukázaly zvýšenou tvorbu nových nervových buněk v oblastech mozku, které zodpovídají za kognitivní a emoční funkce. U zkušených meditujících pak výzkumy odhalily i rozdílnou aktivitu genů zodpovídajících za imunitu, regulaci buněčného cyklu, a dokonce i za rychlost stárnutí.

Dechová cvičení zase mj. ovlivňují aktivitu genů zodpovědných za vznik a regulaci zánětu.

Evropská fytoterapie

Na našem kontinentu se sice nevyvinul žádný ucelený léčebný systém připomínající TČM nebo ájurvédu, přesto však v historii evropské medicíny existovala celá řada osobností, která kromě medicínských postupů kladla důraz i na životní styl a harmonii těla a duše. Namátkou můžu jmenovat třeba Hippokrata, Galena, Hildegardu z Bingenu, Vinzenze Prießnitze nebo slavného německého kněze a léčitele Sebastiana Kneippa. Ten propagoval filosofii pěti pilířů zdraví, mezi které patřila voda (tj. hydroterapie), rostliny (fytoterapie), pohyb, výživa a duševní rovnováha. Což je všechno opět v dokonalém souladu s poznatky epigenetiky.

Velkou tradici má ale i evropská fytoterapie, přičemž i tady platí, že i řada využívaných bylin má potvrzené epigenetické účinky.

Velkou sílu prokazují zejména ty původem středomořské, které se ale tradičně využívají i u nás. Například rozmarýn » obsahuje hned několik látek s epigenetickým účinkem, například karnosol, kyselinu karnosolovou, kyselinu rozmarýnovou nebo kyselinu ursolovou. I díky nim má velice silné protizánětlivé účinky, efektivně zmírňuje záněty a bolesti kloubů, má pozitivní vliv na mentální výkonnost, imunitu, srdce a cévy a velmi účinný je i při alergiích a asmatu. Výrazné epigenetické účinky má i šalvěj, oregano, bazalka nebo tymián.

Schopnost regulovat aktivitu genů v naší DNA má i heřmánek, který pomáhá chránit nervové a srdeční buňky, anebo i obyčejná pampeliška – její kořen například i díky tomu dokáže efektivně regulovat hladinu glukózy i glykovaného hemoglobinu u diabetiků, podporuje hubnutí, funkci jater, a dokonce má i výrazné protirakovinné účinky.

Epigenetické účinky mají i některé tradiční součásti evropského jídelníčku, ať už je to třeba česnek nebo kořen čekanky », který se v pražené podobě využívá k přípravě čekankové „kávy“.

Kdysi jsme si mysleli, že genetika předurčila náš osud. Proč tedy jednovaječná dvojčata, která mají stejnou DNA a v dětství je téměř nelze odlišit, v dospělosti často vypadají jinak, trápí je jiné choroby a dožívají se jiného věku?

A co teprve včely – všechny, které žijí v jednom úlu, mají stejnou genetickou informaci, a přitom jsou mezi nimi jak drobné neplodné dělnice, které se dožívají pár týdnu, tak i velká královna, která žije několik let a snáší přitom tisícovky vajíček. Jak je to možné?

Odpověď spočívá v tom, že ne všechny geny v DNA jsou stejně aktivní. Některé jsou zapnuté, takže se podle nich vytvářejí bílkoviny, jiné jsou vypnuté, což je skoro stejné, jako kdyby v DNA vůbec nebyly, protože se podle nich bílkoviny tvořit nemohou. O tom, které z genů se zapnou, a které naopak vypnou, rozhoduje celá řada vlivů, které na nás působí v průběhu nitroděložního vývoje a poté i po celý život.

Většina těchto vlivů je přitom docela obyčejná, tvořená našimi každodenními rozhodnutími (co budeme jíst, jestli se budeme hýbat), ale i našimi emocemi, stresem, který na nás působí, chemikáliemi, které jíme či vdechujeme. Všechny tyto vlivy spouští série chemických reakcí, které dokáží vypínat či zapínat jednotlivé geny v naší DNA.

Co se děje v buňce?

Lidi, zvířata i rostliny, všichni jsme složeni z buněk. Tyto buňky sice nejsou stejné, každá z nich ale obsahuje jádro, ve kterém je schovaná její genetická výbava – je to genetický kód, DNA, která je totožná ve všech buňkách jednoho těla.

Genetický kód je univerzální. Všechny buňky (vyjma některých virů) obsahují DNA složenou ze shodných komponent: čtyř typů bazí (adenin, thymin, cytosin, guanin), cukru (deoxyribóza) a zbytku kyseliny fosforečné. To, v čem se buňky jednotlivých živočišných či rostlinných druhů liší, je ale pořadí bází, které DNA dané buňky obsahuje.

Určité úseky DNA se pak nazývají geny – jde vždy o tu část, podle které se v organismu vytváří jedna bílkovina.

DNA – vlákno života

V jádře každé lidské buňky se nachází 23 párů chromozomů, což jsou vlastně dlouhá vlákna DNA obtočená kolem bílkovin zvaných histony. Jednu sadu třiadvaceti chromozomů jsme získali od otce a druhou od matky. 22 párů vypadá stejně, jeden pár je tvořen kombinací chromozomů X a Y, které určují naše pohlaví: Když se spojí dva chromozomy X, narodí se holčička, když X a Y, tak se narodí chlapeček.

DNA je tvořena takzvanou dvoušroubovicí, v níž jsou spojena vždy dvě vlákna. Způsob, jakým jsou tato vlákna spojena, je přitom zásadně důležitý – záleží totiž na párování právě oněch čtyř druhů bází. Adenin na jednom vláknu se vždy páruje s thyminem na druhém vláknu a cytosin se zase páruje s guaninem. Říká se tomu komplementarita bází. Tím je zaručeno, že když se vlákna rozpojí (což se děje při dělení buněk), podél každého z nich se seřadí odpovídající báze a vznikne totožné vlákno, jaké tam bylo před tím.

Tajemství genů

Na vláknech DNA se nacházejí jednotlivé geny – různě dlouhé úseky, podle nichž tělo vytváří bílkoviny. Existují přitom dva základní typy genů:

strukturní – kódují bílkoviny tvořící stavební kameny našeho těla, jako je třeba kolagen;

regulační – podle nich se tvoří bílkoviny ovlivňující pochody v našem těle, například ty, které jsou součástí enzymů.

A právě do procesu, při kterém se bílkoviny podle genů tvoří, zasahují ony výše zmiňované epigenetické reakce, které mohou tento přepis genů zcela zablokovat.

DNA obsahuje miliardy bází, ale pouze 1,5 % kóduje bílkoviny. Z ostatních částí vlákna jsou pro nás důležité tzv. promotory, tedy úseky, které se nacházejí před každým z genů.
Právě na promotory se váží tzv. transkripční faktory, které zahajují přepis genu na ribonukleovou kyselinu (RNA).

Transkripce (přepis) je přitom prvním krokem procesu, v němž vzniká bílkovina. Tím druhým je translace (překlad).

Transkripcí vzniká RNA. Rozdíl mezi RNA a DNA je pouze v jiném typu obsaženého cukru (ribóza místo deoxyribózy) a jedné bázi – RNA obsahuje místo thyminu uracil. Při translaci se pak podle vzniklé RNA vytváří bílkovina.

RNA existuje několik druhů:

mRNA (messengerová) – nese vlastní přepis genu, ze kterého vzniká bílkovina;

tRNA (transferová) – účastní se procesu translace, při kterém k vláknu mRNA přináší aminokyseliny, jež budou tvořit výslednou bílkovinu.

rRNA (ribozomální) – je součástí ribozomů, malých továren na bílkoviny, které máme v buňkách.

Vznik RNA – transkripce

Při transkripce neboli přepisu na promotor příslušného genu nasedne enzym RNA-polymeráza, který je různou silou přitahován k promotoru pomocí transkripčních faktorů. Poté je zahájen přepis DNA na RNA, který probíhá na základě komplementarity bází (tedy podle jejich párování). Jediná změna, ke které dojde oproti procesu tvorby nové DNA, je, že se zde s adeninem místo tyminu páruje báze jménem uracil. Takto vzniká mRNA, tRNA, rRNA i další druhy RNA.

Vznik bílkoviny – translace

Na transkripci (přepis) navazuje translace neboli překlad. To je proces, kdy se pořadí bází na mRNA přeloží do pořadí aminokyselin, ze kterých je složena daná bílkovina. Děje se to v ribozomech, malých bílkovinných továrničkách v našich buňkách. A opět to probíhá na základě komplementarity, protože i aminokyseliny na vlákno mRNA nasedají podle pořadí jejích bází. Tentokrát ale nejde o párování, protože určitá aminokyselina, kterých ve v našem těle celkem 20 druhů, vždy nasedá na určitou kombinaci tří bází (tzv. triplet). Takto seřazené aminokyseliny se pak spojí peptidovou vazbou a bílkovina je na světě.

Jak funguje epigenetika

Jak už jsme ale uvedli, bílkoviny se netvoří podle všech genů, ale jen podle těch, které jsou zapnuté. Zapínání a vypínání se přitom děje pomocí tří základních reakcí, jejichž průběh zkoumá epigenetika.

„Epi“ znamená v řečtině „nad“, tudíž je to „něco nad genetikou“. Kromě genomu, tedy pořadí bazí v DNA, totiž existuje i tzv. epigenom – soubor chemických změn, které určují aktivitu jednotlivých genů. Jedná se především o metylaci genů, modifikaci histonů a regulaci pomocí mikroRNA.

Některé z těchto změn jsou dokonce dědičné, prakticky u všech ale platí, že je lze zvrátit. Na rozdíl od genomu, tedy vlastní struktury DNA, je epigenom nestálý a můžeme ho ovlivňovat třeba prostřednictvím našeho životního stylu. Tím můžeme například zvýšit či naopak sníž, jaké nemoci nás postihnou.

Metylace genů

Při metylaci DNA dochází k navázání metylové skupiny (CH3-) na báze cytosin a guanin – především pak na ty, které se nacházejí v promotorech jednotlivých genů. Když je promotor metylován, je gen vypnutý – transkripční faktory a příslušné enzymy ho nenajdou a proces transkripce nemůže být zahájen. Po demetylaci pak dojde k jeho zapnutí.

Pokud jsou například nadměrně metylovány tzv. tumorsupresorové geny, které mají za úkol nás chránit před nádorovým bujením, výrazně se zvyšuje riziko vzniku rakoviny.

Modifikace histonů

Histony jsou bílkoviny kulovitého tvaru, na nichž jsou namotána vlákna DNA podobně jako nit na cívku. Aby mohlo dojít k zahájení transkripce, musí se úsek, na kterém se nachází příslušný gen, nejprve z histonů odmotat. Odmotávání a zpětné namotávání se přitom děje pomocí několika reakcí, z nichž nejdůležitější je acetylace a deacetylace histonů.

Když je histon acetylován, vlákno se z něj uvolní a čtení genu může začít. Deacetylací pak dojde k opětovnému namotání.

Regulace pomocí microRNA

Dalším epigenetickým mechanismem, který se na rozdíl od dvou předchozích neděje na úrovní transkripce ale translace, je regulace pomocí microRNA. Jedná se o krátké jednovláknové molekuly RNA, které nic nekódují, dokáží ale nasednout na mRNA, a tím zabrání translaci a vzniku bílkoviny.

Signální dráhy

Poslední oblastí zkoumanou epigenetikou jsou tzv. signální dráhy, které zásadně ovlivňují děje uvnitř buňky. Jejich pomocí totiž buňka přijímá signály ze svého okolí, anebo se tak předávají informace mezi různými částmi téže buňky.

K buňce informace přicházejí pomocí tzv. signálních molekul, mezi něž patří například hormony. Na jejich vlastnostech pak závisí způsob, jakým se informace dostane dovnitř. Buněčná stěna je totiž tvořena látkami tukové povahy, přes něž mohou bez problémů pronikat látky rozpustné v tucích. Ty, které jsou rozpustné ve vodě, se dovnitř nedostanou. Pro ně je tady ale systém druhých poslů. Při něm se signální molekula nejprve naváže na specifické místo, receptor, a poté se uvnitř buňky začnou tvořit jiné látky, druzí poslové, kteří informaci donesou až k buněčnému jádru. Následně pak dojde například k zahájení či ukončení přepisu jednotlivých genů.

Řada nemocí je přitom způsobena právě poruchami v oblasti signálních drah. Jednotlivé signály jsou totiž za normálních okolností časově omezené. Když například buňka obdrží signál k dělení, začne se množit, a když signál ustane, ukončí se i proces dělení. Pokud ale signál ukončen není, třeba kvůli tomu že je příslušný receptor porušený, anebo se třeba „splaší“ buňka, která signální molekuly vytváří, může dojít k rychlému, nekontrolovatelnému dělení, které se stane základem nádorového bujení.

Na samotném počátku našeho života došlo ke spojení pohlavních buněk našich rodičů – spermie a vajíčka. Toto vajíčko obsahovalo polovinu genetické informace naší matky (23 chromozomů), spermie polovinu genetické informace našeho otce. Jejich spojením pak vzniklo 46 chromozomů nesoucích unikátní sloučeninu – deoxyribonukleovou kyselinu neboli DNA, která obsahuje všechny informace, podle kterých se vyvíjelo naše tělo a podle kterých i nadále běží všechny biochemické reakce v našem organismu.

Jak se původní oplodněné vajíčko v těle matky dále dělilo, vznikaly postupně stovky, tisíce a milióny nových buněk a všechny ve svém jádru nesly tutéž DNA. A totožnou molekulu mají všechny buňky našeho těla i dnes.

Jak se čte DNA

Molekula DNA v sobě obsahuje úseky, které se nazývají geny. Podle nich jsou vytvářeny bílkoviny, což je vlastně podstatou projevu příslušného genu. Nejprve je přitom podle příslušného genu vytvořena molekula ribonukleové kyseliny neboli RNA (tento proces se odborně nazývá transkripce) a podle ní je pak z jednotlivých aminokyselin vytvářena příslušná bílkovina (tzv. translace).

Ne každý gen se ovšem nakonec projeví. Některé geny v naší DNA jsou totiž zapnuté a může podle nich probíhat syntéza bílkovin, zatímco další jsou vypnuté a naše tělo je nedokáže „přečíst“.

Existuje spousta vlivů, které mohou zapínání a vypínání genů ovlivnit, mají však jedno společné – jde o vlivy vnější mimo příslušné geny. Zejména jde o výživu, životní styl, vliv toxinů v ovzduší a potravě, ale pravděpodobně i o emoční vlivy. Věda, která se jimi zabývá, se jmenuje epigenetika.

Zajímavé je přitom i to, že na jednu stranu je řada epigenetických změn vratných, ale na druhou stranu se tyto změny mohou i dědit (5, 15).

Od početí ke stáří

První epigenetické mechanismy se začnou uplatňovat již krátce po početí. Jak už jsme totiž řekli, všechny buňky v našem těle mají stejnou DNA, ale přitom ve výsledku rozhodně stejné nejsou – například buňky svalové, nervové či kostní se od sebe liší zcela zásadně.

Je to tím, že na DNA již od prvních dnů působí chemické reakce, zejména acetylace histonů a metylace genů (blíže si je popíšeme dále v textu). Ty některé z genů vypínají a zapínají a tím umožňují tzv. diferenciaci buněk. (1,2, 13) Ve výsledku je tak při vzniku každé buňky přečteno jen asi 1,5 % genů, které jsou v její DNA obsaženy.

Ne všechny procesy vedoucí k vypínání a zapínání genů jsou však v průběhu nitroděložního vývoje žádoucí. Spousta vnějších vlivů v této době může naopak spustit negativní epigenetické procesy. Je například prokázáno, že špatná výživa matky v těhotenství zvyšuje u dětí výrazní náchylnost k obezitě, diabetu a srdečně cévním onemocněním (4, 14).

Výrazný vliv vnějšího prostředí pokračuje i v raném dětství, kdy probíhá bouřlivý vývoj mozku i celého těla. Zajímavé přitom je, že „čtení“ genů mohou prostřednictvím epigenetických mechanismů ovlivňovat nejen chemické a fyzikální vlivy (výživa, životní prostředí), ale i vlivy emoční. Traumata a silné negativní zážitky v novorozeneckém a kojeneckém věku tak například mohou výrazně zvýšit náchylnost k některým vážným civilizačním onemocněním (16). Epigenetické podstaty je pravděpodobně také vznik některých potravních a dalších alergií (17).

Dalším kritickým obdobím, kdy je organismus na negativní epigenetické velmi změny náchylný, je puberta. Výrazný vliv má i zde výživa – studie zkoumající vliv opakovaných hladomorů ve švédské oblasti Norrbotten v 19. století například prokázala, že když byl člověk vystaven kritickému nedostatku potravy jako teeneager, zvýšilo se riziko předčasného úmrtí dokonce i u jeho vnuků (5).

Možnosti jak ovlivnit přepis důležitých genů ovšem existují i v dospělosti, byť nejsou tak výrazné jako v dětství. Jak už jsme totiž uvedli, velká část epigenetických procesů je vratná. Sice už nemůžeme ovlivnit tzv. strukturní geny (například tělesnou výšku už tedy nezměníme), můžeme ale ovlivnit třeba geny, které rozhodují o naší náchylnosti k různým chorobám. Pomocí cílené výživy a dalších opatření lze tak například zapnout tumorsupresorové geny, které mají v těle za úkol potlačovat nádorové bujení (18).

Epigenetické mechanismy

A nyní už si ve stručnosti představíme nejdůležitější mechanismy, kterými lze zapínat a vypínat některé geny a ovlivnit tak například naši náchylnost k určitým chorobám, fyzickou i psychickou kondici či rychlost procesů stárnutí.

Metylace genů

Metylace je chemická reakce, která spočívá v navázání metylové skupiny -CH3. Zde se tato skupina váže na cytosin, což je jedna ze čtyř tzv. bazí, jejichž pořadí v DNA kóduje genetickou informaci. Metylaci lze ve srovnání s ostatními epigenetickými procesy nejsnáze zkoumat, a proto ze všech nejlépe popsána. Její vliv na vznik některých typů rakoviny u člověka byl například popsán již v roce 1983 (3). Pokud je gen metylován, obvykle je vypnut (6). Metylovou skupinu je přitom možné si představit jako jako nálepku, která se přilepí na bázi a znemožní její přečtení. Pokud bude takových to nálepek vice, pokryjí téměř celý gen a ten se stane neviditelný pro enzymy, které se účastní jeho přepisu.

Modifikace histonů

Na rozdíl od předchozího mechanismu, který zasahoval přímo jednotlivé úseky DNA, modifikace histonů se přímo genů nedotýká. Chemické reakce v tomto případě ovlivňují tzv. histony, což je vždy osmička molekul bílkovin, které společně tvoří útvar připomínající cívku, na níž je jako nit namotáno vlákno DNA. Přesto ale reakce ovlivňující histony mohou zároveň zapínat a vypínat geny v příslušných úsecích DNA.

Histonů se dotýká celá řada chemických reakcí, nejlépe prozkoumaná a pravděpodobně nejčastější je přitom acetylace, čili připojení zbytku kyseliny octové. Platí přitom, že acetylace histonů příslušné geny zapíná, zatímco deacetylace je vypíná (7-9) Acetylace totiž umožní, aby “nit” DNA byla z “cívky” uvolněna a dostaly se k ní enzymy umožňující přepis jednotlivých genů.

microRNA

microRNA, zkráceně miRNA jsou krátké řetězce ribonukleové kyseliny, které v sobě nenesou žádnou genetickou informaci, regulují ovšem translaci, tedy přepis DNA na RNA. Tímto způsobem vypínají či zapínají přibližně 60 % genů v lidské DNA. V lidském těle byly již objeveny více než dvě tisícovky různých molekul miRNA a každá z nich potlačuje přepis 100-200 různých RNA (10-12).

Jak už jsme zmínili výše, epigenetické reakce ovlivňující přepis genů jsou vratné, a to ve většině případů těmi samými způsoby, které způsobily jejich vznik – tedy zejména úpravou životního stylu. Velkou roli zde hraje výživa, která by měla být přiměřená (škodlivý je jak výrazný energetický deficit, tak i přebytek), vyvážená a celkově zdravá. Velkou pomocí pak mohou být přírodní látky s výrazným epigenetickým účinkem (EGCG ze zeleného čaje, kurkumin z kurkumy a mnohé další), které můžeme konzumovat jak coby pravidelnou součást jídelníčku, tak i cíleně formou doplňků stravy.